[發明專利]核殼結構的聚苯乙烯/海藻酸鈣復合凝膠微球及其制備方法

無效

• 申請號: 201010199834.1
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN101857698A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 戴李宗;蔣妮娜;許一婷;羅偉昂
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L5/04;B01J13/02;A61K47/36;C12N11/10;C12N11/04
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 陳永秀;馬應森

技術領域

本發明涉及一種生物高分子材料，尤其是具有核殼結構的聚苯乙烯/海藻酸鈣復合凝膠微球及其制備方法。

背景技術

利用生物相容性好的天然或合成聚合物作為藥物、酶、細胞或其他生物活性分子的載體，并實現智能控制釋放、靶向傳送、人工細胞等是近年來聚合物科學的研究熱點之一。海藻酸鈣凝膠因其制備簡易和良好的生物相容性，成為研究最多的生物凝膠之一。高穩定性核-殼結構聚合物微容器通常是中空的微囊或微球，因不同制備方法具有不同的內腔、殼層結構、透過性能和表面性能，可實現對藥物、酶、細胞或其他生物活性分子的有效保護和控制釋放，顯示出了誘人前景。

海藻酸鈣球的制備方法通常有兩種：將海藻酸鈉溶液滴入氯化鈣溶液中；乳化法。第一種方法最常用，但一般得到的球尺寸較大(大于1mm)，要得到較小的球需要用特殊的擠出儀，而這類儀器通常都很昂貴而且使用過程中容易造成阻塞。第二種方法可以得到微米級的球，但由于海藻酸鈉溶液粘度太大，采用第二種方法所得制品容易結團，很難得到外形規整的微球。Xiqun?Jiang等(Xiqun?Jiang?et?al.Biomacromolecules?2005，6，2189)研究了海藻酸鈉在不同pH值的水溶液中的自組裝行為，結果表明在pH值為7.0時交聯的海藻酸鈉膠束可轉變為納米級空心囊泡結構。Cuiyun?Yu等(Cuiyun?Yu?et?al.THE?JOURNAL?OF?PHYSICALCHEMISTRYB?LETTERS?2009，113，14839)則報道了離子強度對海藻酸鈉在溶液中自組裝行為的影響，結果表明，不同的鈣離子摩爾濃度可使海藻酸鈉在溶液中可自組裝成納米級球狀結構或者空心囊泡結構。但是，利用分子自組裝的方法，海藻酸鈣球或空心的囊泡結構的尺寸大小難以得到精確的控制，粒徑分散性大且球狀的規整性也不是很好。Corinna?Schüler等(Corinna?Schüler?et?al.Biomacromolecules?2001，2，921)在三聚氰胺甲醛(MF)微膠粒上沉積吸附荷電相反的兩種生物高分子----海藻酸鈉和聚賴氨酸，得到核殼結構的微球，其大小由MF顆粒尺寸控制，殼層厚度及組成可用靜電吸附的層數來控制，進一步利用鹽酸可除去MF核，得到空心的微米級海藻酸鈉/聚賴氨酸復合囊泡。顯然，利用尺度均一的聚合物微球為模板和有效控制殼層結構的吸附量可實現對空心囊泡結構尺度的調控，但這種在模板表面進行層層自組裝的方法主要局限于兩種荷電相反的聚電解質。目前，在聚苯乙烯微球表面構建單一組分的海藻酸鈣凝膠殼層尚未見諸報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種核殼結構的聚苯乙烯/海藻酸鈣復合凝膠微球及其制備方法。所制備的復合凝膠微球在經溶劑進一步溶解除去內核后可得到中空的海藻酸鈣微球，該中空微球可作為一種微米級的親水性化學反應器及藥物、酶、細胞或其他生物活性分子的載體。

本發明所述核殼結構的聚苯乙烯/海藻酸鈣復合凝膠微球具有核殼結構，以聚苯乙烯球為核，以海藻酸鈣凝膠為殼，核的粒徑為1～1000μm，殼層的厚度為50～800nm。

所述核殼結構的聚苯乙烯/海藻酸鈣復合凝膠微球的制備方法包括以下步驟：

1)將聚苯乙烯微球與含有表面活性劑1的水溶液混合，超聲乳化，得混合溶液A，所述聚苯乙烯微球與表面活性劑1的質量比為(50～5000)∶1；

2)在步驟1)所制得的混合溶液A中加入海藻酸鈉溶液，攪拌，得混合溶液B，聚苯乙烯微球與海藻酸鈉的質量比為(10～30)∶1；

3)在步驟2)所制得的混合溶液B中加入含有表面活性劑2的有機溶液，攪拌，得混合溶液C，有機溶液與表面活性劑2的體積比為(1～3)∶1；

4)取與海藻酸溶液等體積的氯化鈣溶液，在攪拌下加入到步驟3)中所制得的混合溶液C中反應，抽濾，沖洗至表面無鈣離子殘留，烘干，得產物D；

5)將步驟4)所得產物D分散到水中，離心，倒出上清液，取出沉淀物即得產物核殼結構的聚苯乙烯/海藻酸鈣復合凝膠微球。

在步驟1)中，所述超聲乳化的時間可為1～3h；所述表面活性劑1可為適用于水包油體系的非離子型表面活性劑，最好選自聚山梨酯(Tween)型、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)型、OP-10等中的一種，所述表面活性劑1的濃度最好為其臨界膠束濃度。

在步驟2)中，所述海藻酸鈉溶液的濃度可為20～50g/L。